摘要: 【目的】为了探讨圆唇散白蚁Reticulitermes labralis雌性工蚁向补充生殖蚁转化过程中的卵巢发育特征以及卵母细胞从滞育到恢复生长发育的起点。【方法】观察圆唇散白蚁雌性工蚁从3龄-6龄-转化成补充生殖蚁发育过程中的卵巢和卵母细胞动态变化；在若蚁向原始生殖蚁和补充生殖蚁转化的转录组中筛选出与卵母细胞生长期相关的基因表达，利用qRT-PCR方法检测这些基因在工蚁向生殖蚁转化发育过程中的表达水平。【结果】圆唇散白蚁工蚁从低龄向老龄发育过程中卵巢逐渐增大；前补充生殖蚁卵巢长度和宽度分别是工蚁的约2和3倍，而前补充生殖蚁转化为补充生殖蚁之后，卵巢没有显著增大。工蚁转化为前补充生殖蚁之后，卵母细胞大小(长径)和滤泡细胞层厚度仍然没有显著改变；前补充生殖蚁转化成补充生殖蚁之后，卵母细胞大小和滤泡细胞层厚度显著增加。调控卵母细胞生长期发育的6个基因cyclin-dependent kinase 1,cell division cycle protein 20,G2/mitotic-specific cyclin-B3,G2/mitotic-specific cyclin-A,aurora kinase A和serine/threonine-protein kinase polo在补充生殖蚁中的表达水平极显著增加，分别是前补充生殖蚁的约34, 62, 91, 36, 57和106倍。工蚁转化为前补充生殖蚁之后，仅G2/mitotic-specific cyclin-B3,G2/mitotic-specific cyclin-A和aurora kinase A表达水平显著增高，分别是工蚁的约3, 3和2倍。【结论】圆唇散白蚁工蚁卵巢发育的停滞发生在老龄期，卵母细胞发育的恢复和减数分裂启动从工蚁转化为补充生殖蚁之后开始。

摘要: 【目的】黄肢散白蚁Reticulitermes flaviceps是我国代表性的食木白蚁之一,具有高效的纤维素酶系统。本研究旨在克隆黄肢散白蚁中纤维素酶基因并进行其特性分析,为白蚁纤维素酶资源的开发提供理论基础。【方法】采用反转录PCR(RT-PCR)、简并PCR以及c DNA末端快速扩增实验(RACE)法克隆黄肢散白蚁β-糖苷酶基因序列并进行生物信息学分析;利用大肠杆菌Escherichia coli原核表达该基因,表达出的蛋白质经纯化后进行纤维素酶活力测定。【结果】从黄肢散白蚁中克隆到一个β-糖苷酶基因GZRfbg1(Gen Bank登录号:KU886065)的全长c DNA序列,全长1 691bp,开放阅读框1 488 bp,编码448个氨基酸残基,预测分子量为56.45 k D,具有典型的糖基水解酶家族1(GHF1)的蛋白功能结构域。氨基酸序列多重比对显示,GZRfB G1与北美散白蚁Reticulitermes flavipes的唾液腺β-glucosidase氨基酸序列一致性为95%。GZRfB G1在大肠杆菌Rosetta 2(DE3)中进行体外表达,经纯化的GZRfB G1纤维素酶活力测定结果显示,其对水杨苷、羧甲基纤维素钠(CMC)以及纤维二糖的水解活性依次上升,能够在CMC-琼脂平板中产生清晰的水解圈。【结论】结果表明,来自黄肢散白蚁与北美散白蚁两个近缘白蚁的唾液腺β-糖苷酶在氨基酸序列及其水解特征方面亦具有高度保守性。该β-糖苷酶基因的研究丰富了白蚁纤维素酶开发及系统发生研究的理论基础。

摘要: 【目的】探究散白蚁两性生殖胚胎和兼性孤雌生殖胚胎各自的发育特点。【方法】以黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis和尖唇散白蚁R.aculabialis各自的受精卵(雌雄配对所产的卵)和未受精卵(雌雌配对所产的卵)为研究对象,采用激光共聚焦显微镜观测两种散白蚁的受精卵和未受精卵的卵裂状态,数码显微系统拍照观察卵的外部形态变化。【结果】黑胸散白蚁蚁后所产的受精卵和未受精卵在巢中均能进行卵裂,但是未受精卵在24和48 h时的卵核数无显著性差异,而受精卵卵核数在24和48 h时有显著性差异;15 d时未受精卵的体积没有发生显著变化,而受精卵的体积显著性增大;15-20 d时未受精的蚁卵死亡,而受精卵正常发育。尖唇散白蚁受精卵和未受精卵在相同的时间段内卵核数没有显著性差异,48 h时的卵核数明显比24 h时多;第10天时受精卵长度和宽度发生显著性变化,同时体积也明显增大,而未受精卵在第15天时长度和宽度才开始发生显著性变化,同时体积也开始显著增大。【结论】具有兼性孤雌生殖能力的尖唇散白蚁,受精卵和未受精卵卵裂速度相同,但受精卵外形体积变化比未受精卵早。黑胸散白蚁未受精卵能继续进行卵裂,但发育异常,不能孵化;两种白蚁卵发育过程中卵的长度和宽度同时发生变化。黑胸散白蚁孤雌卵的卵裂特性可能是白蚁两性生殖向兼性孤雌生殖进化的过渡适应阶段。

摘要: 【目的】确定圆唇散白蚁Reticulitermes labralis补充生殖蚁不同发育阶段表皮长链碳氢化合物(cuticular longchained hydrocarbons,CHCs)的变化。【方法】人工隔离巢群饲养圆唇散白蚁R.labralis,观测其翅芽型补充生殖蚁的分化时间和补充生殖蚁数量趋于稳定的时间,并采用气质联用仪(GC-MS)对补充生殖蚁不同发育阶段的表皮长链碳氢化合物变化趋势进行分析。【结果】随着补充生殖蚁的出现,每一巢群会逐渐形成稳定数量的具有生殖能力的生殖蚁。若蚁在分化为补充生殖蚁的第8天时,43.3%的组补充生殖蚁数量趋于稳定,第16天时83.3%的组趋于稳定,第25天时93.3%的组趋于稳定,36 d后100%的组趋于稳定。通过补充生殖蚁不同发育阶段中CHCs各峰面积与若蚁阶段相应峰峰面积的比值随发育阶段的变化趋势分析发现,在卵中没有检测到的保留时间为38.52min的化合物在补充生殖蚁产78粒卵时峰面积比值是若蚁阶段的14.14倍;在卵中检测到的保留时间为35.50和39.21 min的峰面积比值在补充生殖蚁开始产卵后显著升高。【结论】CHCs不能用来区分有无生殖能力的补充生殖蚁个体,但可以很好地用来区分补充生殖蚁个体与尚未转化为生殖蚁的若蚁个体;保留时间为38.52 min的化合物是补充生殖蚁的特有物质;保留时间为35.50和39.21 min的化合物可作为补充生殖蚁已经产卵的标志。

摘要: 【目的】为了探讨圆唇散白蚁Reticulitermes labralis补充生殖蚁对巢群稳定和发展的作用。【方法】对野外巢群进行调查研究,及对婚飞成虫通过雌雄配对与补充生殖蚁隔离巢群进行人工饲养的对比研究。【结果】在野外巢群只发现1对原始蚁王蚁后,而补充生殖蚁的数量最多可达到689头/巢。圆唇散白蚁有3种类型的补充生殖蚁,即由工蚁转化来的无翅型补充生殖蚁、若蚁转化来的翅芽型补充生殖蚁和末龄若蚁羽化来的拟成虫型补充生殖蚁。实验室条件下婚飞配对群体和隔离群体建群1个月后的存活率分别为64%和96%。建巢初期婚飞配对群体的子代数目增长缓慢,2个月时的群体数量为6.3±1.54,10个月时的群体数量也仅为8.4±1.47;而隔离建群补充生殖蚁2个月时的群体数量为52.4±6.44,10个月时的群体数量为164.3±20.85,都高于婚飞配对群体。此外,野外巢群的补充蚁后跟原始蚁后一样都具有发达的卵巢。【结论】在圆唇散白蚁中补充生殖蚁是白蚁巢群主要的繁殖力量,也是建立新巢群的重要繁殖品级。